Question

（9分）某兴趣小组同学为证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应，从不同角度设计了如下实验方案，并进行实验。

I、实验方案

方案一：先用pH试纸测定NaOH溶液的pH，再滴加盐酸，并不断振荡溶液，同时测定混合溶液的pH，测得的pH逐渐变小直到pH小于7，则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。

⑴反应后，所得溶液显             性(填“酸”、“碱”或“中”)

⑵用pH试纸测定NaOH溶液pH时，正确的操作是：                                   

                                                                              。

⑶简述强调“测得的pH小于7”的理由：                                             

______________________________________________________________________________。

方案二：化学反应中通常伴随有能量的变化，可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生。如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化，则证明发生了化学反应。

该组同学将不同浓度的盐酸和NaOH溶液各10 克混合，用温度计测定室温下混合前后温度的变化，并记录了每次混合前后温度的升高值△t（如下表）。

编号	盐酸	NaOH溶液	△t/℃
1	3.65﹪	2.00﹪	3.5
2	3.65﹪	4.00﹪	x
3	7.30﹪	8.00﹪	14

⑷表中x =                  。

⑸某同学在没使用温度计的情况下，通过下图所示装置完成了实验。则该同学根据实验现象：

                                                                                  ，判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应。

II、实验中的意外情况

在实验过程中，他们发现盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶口和橡皮塞上出现了白色粉末。他们依据所学的化学知识，对这种白色粉末的成分作了如下猜想：① 可能是NaOH；② 可能是Na₂CO₃； ③ 可能是NaOH和Na₂CO₃。

⑹小明同学取白色粉末少许，溶于水后，先向溶液中加入足量的               溶液，看到白色沉淀产生，然后向上层清液中加入酚酞试液，看到溶液呈红色，验证了猜想③是正确的。

⑺为了进一步研究，三位同学取了10.0g上述样品，利用电子天平共同做了下图所示的实验。

   

实验数据记录如下：

称   量   项   目	称   量  时 间	质量（g）
试样		10.00
装置+稀硫酸质量		241.20
装置+稀硫酸质量+试样	反应开始后15秒	249.20
装置+稀硫酸质量+试样	反应开始后35秒	247.00
装置+稀硫酸质量+试样	反应开始后55秒	247.00

试通过分析表中数据计算上述样品中各成份的质量分数分别是多少？（写出计算过程）。

（8）有同学提出按上述实验所测得试样中Na₂CO₃质量分数会偏小，该同学的理由是（实验操作均正确）：                                                                。

 

Answer 1

【答案】

（1）显酸性

（2）操作是：在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸，将被测液滴到试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较。

(3)理由：  排除因盐酸的加入，稀释氢氧化钠溶液而引起pH减小 。

(4)表中x =7。

(5)现象： U形管中左边液面下降(右边上升)    ，

（6）CaCl₂或BaCl₂ （其他合理的答案也给分）   

（7）写出计算过程：

解： CO2质量=2.2g                       （0.5分）

Na2CO3 质量 = 5.3 g                      （0.5分）

Na2CO3质量分数为： 53%           （0.5分）

NaOH质量分数为 ：1—53% =47%           （0.5分）

如果仅方程式写对,给0.5分

（8）  CO2的密度比空气大， CO2残留在装置中，造成最终测得的质量偏大，测得生成的CO2质量偏小，故Na2CO3的质量分数偏小。（其他合理的答案也给分）    （1分）

【解析】方案一：（1）用pH试纸测定溶液的pH时，掌握正确的操作方法；

（2）简述强调“测得的pH小于7”的理由；考虑稀盐酸和稀释的作用．

方案二：（1）由表中数据，可推出x的值．

某同学在没使用温度计的情况下，通过如图所示装置完成了实验．则该同学根据 U形管中左边液面下降判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应．

方案三：（1）验证猜想③是否正确，主要是检验碳酸钠与氢氧化钠的存在，一般是利用对碳酸根的检验以及碱性溶液的检验完成．

（2）根据资料得知：溶液在反应前后物质的质量变化的量即是反应生成的二氧化碳的量，据此可依据方程式求出碳酸钠的质量，也可知氢氧化钠的质量．

（3）根据二氧化碳的密度较大分析即可．